具体实施方式

以下的描述本质上仅是示例性的，而并非意图限制本发明、应用或用途。应当理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的形式。

应理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现了示出本发明的基本原理的各种特征的略微简化的表示。本文所发明的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，将部分地由特定设计的应用和使用环境确定。

图1是示出电动四轮驱动(E-4WD)车辆的动力传输的框图，其中，具有发动机和前轮电动机的用于前轮的动力传动系与具有后轮电动机的用于后轮的动力传动系图结合，并且图2是示出根据本发明的一种形式的E-4WD车辆的驱动控制方法的控制配置图。

如图1所示，用于前轮的动力传动系包括：发动机100；前轮电动机120；发动机离合器110，布置在发动机100与前轮电动机120之间，并且配置为传输或者断开发动机100的动力；变速器130，配置为将来自发动机100和前轮电动机120的动力变速，并且将变速后的动力输出至前轮140；混合动力起动发电机(HSG)150，连接至发动机100的曲柄皮带轮，并且配置为执行发动机100的起动并且产生电力；以及电池160，连接至前轮电动机120和HSG150，以用于可充电和可放电。

变速器130可以采用自动变速器(AT)或双离合器变速器(DCT)。

用于后轮的动力传动系包括：后轮电动机170，连接至用于可充电和可放电的电池160；以及减速器180，配置为使后轮电动机170的动力减速并且将减速后的动力输出至后轮190。

如上所述，本发明内容专注于：根据驾驶员的需求功率，在后轮电动机驱动控制模式、前轮电动机驱动控制模式、前轮电动机和后轮电动机(四轮电动机)驱动控制模式以及发动机-开启控制模式中分别执行用于E-4WD车辆(其中，用于前轮的动力传动系与用于后轮的动力传动系结合)的行驶的驱动控制，从而可以实现燃油效率的提高，并且可以提高E-4WD车辆的适销性。

如图2所示，控制装置(E-4WD车辆行驶的驱动控制期间的控制主体)可以包括：高级控制器10；发动机控制器20，配置为接收高级控制器10的指令，并且控制发动机100的整体驱动和工作点；以及电动机控制器30，配置为接收来自高级控制器10的扭矩命令，并且控制前轮电动机120和后轮电动机170的整体驱动。

在此，以下将针对各种控制模式描述根据本发明的E-4WD车辆的驱动控制方法。

图3和图4是示出根据本发明的E-4WD车辆的驱动控制方法的流程图。

后轮电动机驱动控制模式

当驾驶员需求功率小于前轮电动机120的可用功率和后轮电动机170的可用功率的总和(前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)时，根据前轮电动机120和后轮电动机170的动力传输效率，预先执行用于选择性地驱动前轮电动机120和后轮电动机170的控制。

即，将根据驾驶员踩加速踏板的量而变化的驾驶员需求功率与总可用功率(前轮电动机120的可用功率和后轮电动机170的可用功率的总和)进行比较。作为比较结果，当驾驶员需求功率小于总可用功率(前轮电动机120的可用功率与后轮电动机170的可用功率的总和)时，可以选择性地驱动前轮电动机120和后轮电动机170，以在电动车辆(EV)模式下行驶。

在这种情况下，当电池160的充电状态(SOC)的水平减小为等于或小于预定水平时，由于应当减少或使电池160的放电最小化，因此期望限制EV模式下的行驶。因此，期望使用电池160的各SOC的因数来确定仅前轮电动机120驱动或者仅后轮电动机170驱动，或者发动机-开启时间。

作为参考，需要注意的是，电池160的各SOC的因数是可映射变量项(a mappablevariable item)。

因此，将驾驶员需求功率与总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差((前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)-电池160的各SOC的因数)进行比较(S101)。作为比较结果，当驾驶员需求功率小于总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差时，可以仅驱动前轮电动机120或者仅驱动后轮电动机170，以在EV模式行驶。

否则，当驾驶员需求功率大于总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差((前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)-电池160的各SOC的因数)时，为了减少或使电池160的放电最小化，期望限制EV模式下的行驶，因此，如下所述，根据发动机-开启控制模式驱动发动机100，在发动机-开启控制模式中，电池160可充电。

在一种形式中，选择性地驱动前轮电动机120和后轮电动机170的控制包括：基于前轮电动机120和后轮电动机170的动力传输效率来确定驱动前轮电动机120还是后轮电动机170。

为此，作为S101中的比较结果，当驾驶员需求功率小于总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差((前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)-电池160的各SOC的因数)时，对于EV模式下的行驶，希望执行驱动前轮电动机120还是后轮电动机170的确定。使用前轮电动机120还是后轮电动机170的原因在于，相对于各车轮哪个电动机具有更好的动力传输效率。

在这种情况下，当前轮电动机120的动力通过变速器130输出至前轮140时，前轮电动机120的动力传输效率是在前轮电动机120的动力通过变速器130输出至前轮140时的动力传输效率，并且可以由变速器130的工作效率来确定，并且当后轮电动机170的动力通过减速器180输出至后轮190时，后轮电动机170的动力传输效率是动力传输效率，并且可以由减速器180的工作效率来确定。

因此，为了确定对于EV模式下的行驶驱动前轮电动机120还是驱动后轮电动机170，将前轮电动机120的可用功率与变速器130的工作效率的乘积(前轮电动机120的可用功率×变速器130的工作效率)与后轮电动机170的可用功率与减速器180的工作效率的乘积(后轮电动机170的可用功率×减速器180的工作效率)进行比较(S102)。作为比较结果，当后轮电动机170的可用功率与减速器180的工作效率的乘积(后轮电动机170的可用功率×减速器180的工作效率)较大时，仅驱动后轮电动机170以在EV模式下行驶(S103)。

例如，高级控制器10将前轮电动机120的可用功率与变速器130的工作效率的乘积(前轮电动机120的可用功率×变速器130的工作效率)与后轮电动机170的可用功率与减速器180的工作效率的乘积(后轮电动机170的可用功率×减速器180的工作效率)进行比较。当后轮电动机170的可用功率与减速器180的工作效率的乘积(后轮电动机170的可用功率×减速器180的工作效率)确定为较大时，高级控制器10命令电动机控制器30执行EV模式，使得由于电动机控制器30的电流控制，可以仅驱动后轮电动机170。

因此，如图5所示，当使用电池160的动力仅驱动后轮电动机170时，后轮电动机170的旋转力通过减速器180传输至后轮190，使得可以执行车辆的初始加速行驶，并且驾驶员需求功率可以由后轮电动机170的可用功率满足。

同时，在使用后轮电动机170的动力驱动后轮190期间，当行驶路面是低摩擦路面时，后轮190滑动并且后轮190的速度与前轮140的速度相比突然增加，使得可能无法平稳地执行车辆的加速行驶，并且因此可能降低车辆的行驶稳定性。

为了解决上述问题，将后轮190的速度与前轮140的速度之间的差(后轮190的速度－前轮140的速度)与最大参考值α进行比较(S104)。作为比较结果，当后轮190的速度与前轮140的速度之间的差异大于最大参考值α时，通过在预定时段(例如，10ms)内将前轮电动机120与后轮电动机170的驱动比增加多达1％的单位，来驱动前轮电动机120(S105)。

例如，当高级控制器10比较后轮190的速度与前轮140的速度时，并且确定后轮190的速度与前轮140的速度之间的差(后轮190的速度－前轮140的速度)大于最大参考值α时，高级控制器10命令电动机控制器30驱动前轮电动机120，使得可以根据电动机控制器30的电流控制以在预定时间段内增加多达1％的单位的驱动比，来驱动前轮电动机120。

在一种形式中，通过在预定时段内将前轮电动机120的驱动比率增加多达1％的单位，来执行前轮电动机120的驱动(S105)，直至后轮190的速度与前轮140的速度之间的差(后轮190的速度-前轮140的速度)减小为小于最小参考值β。

在这种情况下，将后轮190的速度与前轮140的速度之间的差(后轮190的速度－前轮140的速度)与最小参考值β进行比较(S106)。作为比较结果，当后轮190的速度与前轮140的速度之间的差确定为小于最小参考值β时，为了车辆的加速行驶的稳定性，后轮电动机170与前轮电动机120的驱动比率在预定时段内相反地增加多达预定单位(S107)。

如上所述，在满足驾驶员需求功率的同时，由于仅驱动后轮电动机170，因此可以执行车辆的加速行驶。特别地，由于在低摩擦路面上驱动后轮电动机170，因此改变前轮电动机120和后轮电动机170的驱动比率，使得可以执行稳定的车辆加速。

另外，使用容量小于前轮电动机120的容量的小型后轮电动机170，从而执行用于车辆的初始加速的EV模式下的行驶。因此，可以实现燃料效率的提高。

前轮电动机驱动控制模式

如上所述，将根据驾驶员踩加速踏板的量而变化的驾驶员需求功率与总可用功率(前轮电动机120的可用功率和后轮电动机170的可用功率的总和)进行比较。作为比较结果，当驾驶员需求功率小于总可用功率(前轮电动机120的可用功率与后轮电动机170的可用功率的总和)时，可以选择性地驱动前轮电动机120和后轮电动机170，以在EV模式下行驶。

在这种情况下，当电池160的SOC水平减小为等于或小于预定水平时，由于应当减少或使电池160的放电最小化，因此期望限制EV模式下的行驶。因此，期望使用电池160的各SOC的因数来确定仅后轮电动机170驱动或者仅前轮电动机120驱动，或者发动机-开启时间。

因此，将驾驶员需求功率与总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差((前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)-电池160的各SOC的因数)进行比较(S101)。作为比较结果，当驾驶员需求功率小于总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差时，可以仅驱动后轮电动机170或者仅驱动前轮电动机120，以在EV模式行驶。

随后，作为S101中的比较结果，当驾驶员需求功率小于总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差((前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)-电池160的各SOC的因数)时，对于如上所述的EV模式下的行驶，希望执行驱动前轮电动机120还是后轮电动机170的确定。使用前轮电动机120还是后轮电动机170的原因在于，相对于各车轮哪个电动机具有更好的动力传输效率。

因此，为了确定对于EV模式下的行驶驱动前轮电动机120还是驱动后轮电动机170，将前轮电动机120的可用功率与变速器130的工作效率的乘积(前轮电动机120的可用功率×变速器130的工作效率)与后轮电动机170的可用功率与减速器180的工作效率的乘积(后轮电动机170的可用功率×减速器180的工作效率)进行比较(S102)。作为比较结果，当后轮电动机170的可用功率与减速器180的工作效率的乘积(后轮电动机170的可用功率×减速器180的工作效率)较小时，即，前轮电动机120的可用功率与变速器130的工作效率的乘积(前轮电动机120的可用功率×变速器130的工作效率)较大时，仅驱动前轮电动机120以在EV模式下行驶(S108)。

例如，高级控制器10将前轮电动机120的可用功率与变速器130的工作效率的乘积(前轮电动机120的可用功率×变速器130的工作效率)与后轮电动机170的可用功率与减速器180的工作效率的乘积(后轮电动机170的可用功率×减速器180的工作效率)进行比较。当前轮电动机120的可用功率与变速器130的工作效率的乘积(前轮电动机120的可用功率×变速器130的工作效率)确定为较大时，高级控制器10命令电动机控制器30执行EV模式，使得由于电动机控制器30的电流控制，可以仅驱动前轮电动机120。

因此，如图6所示，当使用电池160的动力仅驱动前轮电动机120时，前轮电动机120的旋转力通过变速器130传输至前轮140，使得可以执行车辆的初始加速行驶，并且驾驶员需求功率可以由前轮电动机120的可用功率满足。

前轮电动机和后轮电动机驱动控制模式

当前轮电动机120的可用功率或后轮电动机170的可用功率不可以满足驾驶员的需求功率时，前轮电动机和后轮电动机驱动控制模式是指一起驱动前轮电动机120和后轮电动机170的模式。

换言之，当前轮电动机120的可用功率或后轮电动机170的可用功率不满足驾驶员需求功率时，前轮电动机和后轮电动机驱动控制模式是指：在驱动后轮电动机170的同时一起驱动前轮电动机120，并且在驱动前轮电动机120的同时一起驱动后轮电动机170的模式。

当由于仅驱动后轮电动机170而执行稳定的车辆加速时，即，当将后轮190的速度与前轮140的速度之间的差(后轮190的速度－前轮140的速度)与最大参考值α进行比较时(S104)，并且作为比较结果，当后轮190的速度与前轮140的速度之间的差(后轮190的速度－前轮140的速度)保持为小于最大参考值α时，可以根据驾驶员需求功率，与后轮电动机170一起驱动前轮电动机120。

因此，在后轮190的速度与前轮140的速度之间的差异(后轮190的速度－前轮140的速度)由于仅驱动后轮电动机170而保持为小于最大参考值α的状态下，将驾驶员需求功率与后轮电动机170的可用功率进行比较(S112)，并且，作为比较结果，当驾驶员需求功率较大时，由于驾驶员需求功率无法仅由后轮电动机170的可用功率满足，因此与后轮电动机170一起驱动前轮电动机120(S113)。

例如，在后轮190的速度与前轮140的速度之间的差异(后轮190的速度－前轮140的速度)保持为小于最大参考值α的状态下，作为驾驶员需求功率与后轮电动机170的可用功率比较的结果，当驾驶员需求功率较大时，高级控制器10命令电动机控制器30执行EV模式，使得可以由于电动机控制器30的电流控制来进一步执行前轮电动机120的驱动(S113)。

在这种情况下，当在驱动后轮电动机170的同时一起驱动前轮电动机120时，后轮电动机170的功率输出为最大可用功率，并且以从驾驶员需求功率中减去后轮电动机170的功率的水平(驾驶员需求功率－后轮电动机170的功率)来输出前轮电动机120的功率。

相反，当由于仅驱动前轮电动机120而执行稳定的车辆加速时，可以根据驾驶员需求功率一起驱动后轮电动机170。

因此，将驾驶员需求功率与前轮电动机120的可用功率进行比较(S109)，并且，作为比较结果，当驾驶员需求功率较大时，因为仅由前轮电动机120的可用功率不能满足驾驶员需求功率，因此后轮电动机170与前轮电动机120一起被驱动(S110)。

例如，作为驾驶员需求功率与前轮电动机120的可用功率比较的结果，当驾驶员需求功率较大时，高级控制器10命令电动机控制器30执行EV模式，使得由于电动机控制器30的电流控制，可以进一步执行后轮电动机170的驱动(S110)。

在这种情况下，当在驱动前轮电动机120的同时一起驱动后轮电动机170时，前轮电动机120的功率输出为最大可用功率，并且以从驾驶员需求功率中减去前轮电动机120的功率的水平(驾驶员需求功率－前轮电动机120的功率)来输出后轮电动机170的功率。

如上所述，当仅由前轮电动机120的可用功率或仅由后轮电动机170的可用功率不能满足驾驶员需求功率时，在驱动后轮电动机170的同时一起驱动前轮电动机120，并且在驱动前轮电动机120的同时一起驱动后轮电动机170，从而可以满足驾驶员需求功率。如图7所示，可以执行前轮电动机120的动力输出至前轮140并且同时后轮电动机170的动力输出至后轮190的4WD行驶。

发动机-开启控制模式

当驾驶员需求功率大于(前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)时，发动机-开启控制模式是指：限制EV模式下的行驶以减少或使电池160的放电最小化，并且同时开启发动机100以满足驾驶员需求功率的模式。

如上所述，在驱动前轮电动机120和/或后轮电动机170期间，当电池160的SOC的水平减少为等于或小于预定水平时，期望限制EV模式下的行驶，以减少或使电池160的放电最小化，并且因此可以使用电池160的各SOC的因数来确定发动机-开启时间。

因此，作为S101中的驾驶员需求功率与总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差((前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)－电池160的各SOC的因数)的比较结果，当驾驶员需求功率大于总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差((前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)－电池160的各SOC的因数)时，开启发动机100(S201)。

另外，在S110(与前轮电动机120一起驱动后轮电动机170)之后，或者S113(与后轮电动机170一起驱动前轮电动机120)之后，当驾驶员需求功率确定为大于总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差((前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)－电池160的各SOC的因数)时，开启发动机100(S201)。

例如，当高级控制器10确定驾驶员需求功率大于总可用功率与电池160的各SOC的因数之间的差((前轮电动机120的可用功率+后轮电动机170的可用功率)－电池160的各SOC的因数)时，发动机控制器20根据高级控制器10的命令控制发动机开启。

在一种形式中，发动机控制器20根据高级控制器10的命令，控制在用于提高燃料效率的预设最佳发动机工作点驱动发动机100(S202)。

因此，在驱动发动机100的状态下，可以实现混合动力电动车辆(HEV)行驶模式，其中，一起驱动前轮电动机120或者后轮电动机170，或者同时驱动前轮电动机120和后轮电动机170。

在这种情况下，当在预设的最佳发动机工作点驱动发动机100时，将驾驶员需求功率与在预设的最佳发动机工作点驱动发动机100时的最佳发动机功率进行比较(S203)。作为比较结果，当驾驶员需求功率小于最佳发动机功率时，即，最佳发动机功率大于驾驶员需求功率时，前轮电动机120执行发电，以用于对电池160充电(S204)。

换言之，当最佳发动机功率大于驾驶员需求功率时，表明驾驶员需求功率可以由最佳发动机功率满足。因此，如图8所示，发动机100的功率输出至前轮140，并且同时，将前轮电动机120作为发电机驱动，使得可以对电池160充电。

否则，作为S203中的驾驶员需求功率与在预设的最佳发动机工作点驱动发动机100时的最佳发动机功率比较的结果，当驾驶员需求功率大于最佳发动机功率，即，最佳发动机功率小于驾驶员需求功率时，因为表明最佳发动机功率无法满足驾驶员需求功率，所以可以将后轮电动机170用作辅助驱动源以满足驾驶员需求功率。

为此，作为驾驶员需求功率与最佳发动机功率比较的结果，当在S203中在预设的最佳发动机工作点驱动发动机100并且驾驶员需求功率大于最佳发动机功率，即，最佳发动机功率小于驾驶员需求功率时，可以根据高级控制器10的命令在电动机控制器30的控制下，将后轮电动机170用作辅助驱动源(S205)。

在另一种形式中，后轮电动机170的辅助驱动力可以确定为通过从驾驶员需求功率减去最佳发动机功率而获得的值(驾驶员需求功率－最佳发动机功率)。

在这种情况下，将后轮电动机170作为辅助动力源驱动的原因在于，与用于将动力通过变速器130从前轮电动机120传输至前轮140的动力传输路径相比，用于将动力通过减速器180从后轮电动机170传输至后轮190的动力传输路径的长度更短并且效率更好。

因此，如图9所示，输出发动机100的动力至前轮140，并且同时输出后轮电动机170的动力至后轮190，从而可以实现HEV模式(其中，车辆使用发动机100的动力和后轮电动机170的动力这两者行驶)，同时可以执行4WD行驶。

接下来，将驾驶员需求功率与最佳发动机功率和后轮电动机170的可用功率的总和(最佳发动机功率+后轮电动机170的可用功率)进行比较(S206)。作为比较结果，当驾驶员需求功率较大时，表明由最佳发动机功率和后轮电动机170的可用功率的总和不能满足驾驶员需求功率。因此，为了满足驾驶员的需求功率，除后轮电动机170之外，根据高级控制器10的命令在电动机控制器30的控制下进一步驱动前轮电动机120以用作行驶动力源(S207)。

在本发明的一些形式中，前轮电动机120的驱动功率可以确定为通过从驾驶员需求功率减去最佳发动机功率和后轮电动机170的可用功率的总和(驾驶员需求功率－(最佳发动机功率+后轮电动机170的可用功率))而获得的值。

因此，如图10所示，输出发动机100的动力和前轮电动机120的动力至前轮140，同时，输出后轮电动机170的动力至后轮190，使得除发动机100的动力之外，还可以使用前轮电动机120和后轮电动机170的动力这两者来实现高负荷行驶的HEV模式，同时可以执行4WD行驶。

本发明通过上述问题解决装置提供了以下效果。

首先，根据本发明，可以根据驾驶员需求功率，在后轮电动机驱动控制模式、前轮电动机驱动控制模式、前轮电动机和后轮电动机驱动控制模式以及发动机-开启控制模式中单独执行E-4WD车辆(其中，将用于前轮的、包括发动机和前轮电动机的动力传动系与用于后轮的、包括后轮电动机的动力传动系结合)的行驶驱动控制，从而可以实现燃料效率的提高，并且可以提高E-4WD车辆的适销性。

第二，可以在E-4WD车辆的整个负载区域内实现满足驾驶员需求功率的车辆行驶。

第三，调整前轮电动机和后轮电动机的驱动比率，使得可以在低摩擦路面上执行稳定的车辆加速。

虽然已经详细地描述了本发明的形式，但是本发明的范围不限于这些形式，并且本领域技术人员利用由所附权利要求限定的本发明的基本概念所设计的各种变形和改进可以进一步落入本发明的范围内。